(57)【要約】【課題】ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも効果的に抑制することができるステアリングホイール構造を得る。【解決手段】ステアリングホイールのリム１２の芯金１８において、上下端側に位置する芯金部１８Ａ（図１（Ａ））、芯金部１８Ｂ（図１（Ｂ））については内周側に偏芯させかつ断面積を小さくし、左右端側に位置する芯金部１８Ｃ（図１（Ｃ））については外周側に偏芯させかつ断面積も大きく設定した。これにより、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上と車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を図ることができ、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも効果的に抑制される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、
車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置した、
ことを特徴とするステアリングホイール構造。
【請求項２】
環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、
車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくした、
ことを特徴とするステアリングホイール構造。
【請求項３】
環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、
車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置すると共に、
車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくした、
ことを特徴とするステアリングホイール構造。
【請求項４】
環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、
車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリム中心線よりも内周側に偏芯させると共に、リムの左右端側に位置する芯金をリム中心線よりも外周側に偏芯させて配置し、
かつ、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積を小さくすると共にリムの左右端側に位置する芯金の断面積を大きくした、
ことを特徴とするステアリングホイール構造。
【請求項５】
前記芯金を偏芯させる際に、当該芯金の断面形状を被覆部の外形形状に合わせた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のステアリングホイール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々の目的からステアリングホイールの芯金の形状を工夫することが提案されている（下記特許文献参照）。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に開示された技術では、ステアリングホイールの芯金の径をスポーク間の距離が長い方にて徐々に細くし、スポーク間の距離が短い方では太くしかつ同一径にすることが提案されている。
【０００４】
また例えば、下記特許文献２に開示された技術では、ステアリングホイールの表面温度の観点から、芯金の断面形状を非円形断面形状とし、かつ全周に亘ってステアリングホイールのハブ側に偏芯させて配置している。
【０００５】
さらに例えば、下記特許文献５に開示された技術では、ステアリングホイールの振動特性を向上させる観点から、芯金の断面形状を略コ字状とし、当該芯金の開口部分に軽量部材を噛み合わせてリムの質量を軽くすることにより、ステアリングホイールの固有振動数を高くし、振動特性を改善する技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭６０−１１５１７１号公報
【特許文献２】特開平３−１１２７７２号公報
【特許文献３】特開平４−１１５６９号公報
【特許文献４】特開平５−１７８２１６号公報
【特許文献５】特開平９−７６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、芯金がリムの全周に亘って中心に配置されているため、又ステアリングホイールの下部側の慣性質量が大きくなることから、慣性モーメントに与える影響をコントロールすることができず、ステアリングホイールに生じる振動を効果的に抑制することができない。
【０００７】
また、特許文献２に開示された技術では、芯金がリムの全周に亘ってハブ側に偏芯して配置されているため、前記技術と同様に慣性モーメントに与える影響をコントロールすることはできず、ステアリングホイールに生じる振動を効果的に抑制することができない。
【０００８】
さらに、特許文献５に開示された技術では、芯金に軽量部材を噛み合わせて配置し、工夫がなされているものの、芯金及び軽量部材はりムの全周に亘って中心に配置されているため、慣性モーメントに与える影響をコントロールすることはできず、ステアリングホイールに生じる振動を効果的に抑制することができない。また、部品点数も増え、構造が複雑化する。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも効果的に抑制することができるステアリングホイール構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置した、ことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくした、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置すると共に、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくした、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、環状に形成された芯金と当該芯金を被覆する被覆部とを含んで構成されたリムを有するステアリングホイール構造であって、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリム中心線よりも内周側に偏芯させると共に、リムの左右端側に位置する芯金をリム中心線よりも外周側に偏芯させて配置し、かつ、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積を小さくすると共にリムの左右端側に位置する芯金の断面積を大きくした、ことを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記芯金を偏芯させる際に、当該芯金の断面形状を被覆部の外形形状に合わせた、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項1記載の本発明によれば、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置したので、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも抑制することができる。
【００１６】
すなわち、ステアリングホイールの周方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイールの回転軸回りの等価的な質量を大きくする必要がある。この等価的な質量はステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントで表せるので、ステアリングホイールの周方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントを大きくしてやればよいことになる。
【００１７】
一方、ステアリングホイールの上下方向の振動を抑制するためには、一般にカウルステアリング系の上下共振周波数を高くしてやる必要がある。そのためには、ステアリングホイールの等価的な質量を小さくする必要がある。この等価的な質量はステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの影響を受けるので、ステアリングホイールの上下方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントを小さくしてやればよいことになる。
【００１８】
上記解決原理を踏まえて、本発明では、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置したので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントについては、上下端側のモーメントアーム長は相対的に短くなるものの、左右端側のモーメントアーム長が相対的に長くなるため、（相対的な径方向の位置関係のチューニング次第で）大きくすることができる。また、車両左右軸回りの慣性モーメントについては、上下端側のモーメントアーム長が短くなるため全体としても小さくなる。
【００１９】
よって、本発明によれば、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を図ることができる。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくしたので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントについては、上下端側の断面積は相対的に小さくなるものの、左右端側の断面積が相対的に大きくなるため、（相対的な断面積のチューニング次第で）大きくすることができる。また、車両左右軸回りの慣性モーメントについては、上下端側の断面積が小さくなるため全体としても小さくなる。
【００２１】
よって、本発明によれば、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を図ることができる。
【００２２】
請求項３記載の本発明によれば、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置すると共に、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくしたので、請求項１記載の発明の作用と請求項２記載の発明の作用の両方が同時に得られる。
【００２３】
請求項４記載の本発明によれば、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリム中心線よりも内周側に偏芯させると共に、リムの左右端側に位置する芯金をリム中心線よりも外周側に偏芯させて配置し、かつ、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積を小さくすると共にリムの左右端側に位置する芯金の断面積を大きくしたので、簡単な構成で（即ち、部品点数が増加することなく）、請求項３記載の発明と同様に、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントを大きくしかつ車両左右軸回りの慣性モーメントを小さくすることができる。
【００２４】
請求項５記載の本発明によれば、芯金を偏芯させる際に、当該芯金の断面形状を被覆部の外形形状に合わせたので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントを大きくし、かつ車両左右軸回りの慣性モーメントを小さくするのに非常に有利である。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置したので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を図ることができ、その結果、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２６】
請求項２記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくしたので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を図ることができ、その結果、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２７】
請求項３記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリムの左右端側に位置する芯金よりも相対的に内周側に偏芯させて配置すると共に、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積をリムの左右端側に位置する芯金の断面積よりも相対的に小さくしたので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を相対的な位置関係及び相対的な断面積関係の双方の観点から図ることができ、その結果、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも非常に効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２８】
請求項４記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金をリム中心線よりも内周側に偏芯させると共に、リムの左右端側に位置する芯金をリム中心線よりも外周側に偏芯させて配置し、かつ、車両直進状態においてリムの上下端側に位置する芯金の断面積を小さくすると共にリムの左右端側に位置する芯金の断面積を大きくしたので、簡単な構成で、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントの向上とステアリングホイールの車両左右軸回りの慣性モーメントの低下の両立を相対的な位置関係及び相対的な断面積関係の双方の観点から図ることができ、その結果、低コストな構成で、ステアリングホイールの周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも非常に効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２９】
請求項５記載の本発明に係るステアリングホイール構造は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、芯金を偏芯させる際に、当該芯金の断面形状を被覆部の外形形状に合わせたので、ステアリングホイールの回転軸回りの慣性モーメントを大きくし、かつ車両左右軸回りの慣性モーメントを小さくするのに非常に有利であり、その結果、最も効率的に重量効果を得ることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図１〜図３を用いて、本発明に係るステアリングホイール構造の実施形態について説明する。
【００３１】
図３には、本実施形態に係るステアリングホイール構造が採用されたステアリングホイール１０の斜視図が示されている。また、図２には、当該ステアリングホイール１０の正面図が示されている。これらの図に示されるように、ステアリングホイール１０は、リング状に形成されたリム１２と、ステアリングホイール１０の中心に配置されると共にステアリングシャフトの先端部に固定される図示しないハブと、リム１２とハブとを繋ぐ複数本（本実施形態では、４本）のスポーク１４と、を含んで構成されている。リム１２の中心にはホイールパッド１６が配設されている。
【００３２】
図１には、上記リム１２の各部の断面構造が示されている。この図に示されるように、本実施形態では、リム１２は、環状に形成された金属製の芯金１８と、この芯金１８を被覆する被覆部２０とによって構成されている。
【００３３】
また、図１（Ａ）、（Ｃ）に示されるように、ステアリングホイール１０の静止状態において、上端側に位置する芯金部１８Ａ及び下端側に位置する芯金部１８Ｂは、リム中心線Ｏよりも内周側に偏芯（オフセット）して配置されている。一方、図１（Ｂ）に示されるように、ステアリングホイール１０の静止状態において、左右端側に位置する芯金部１８Ｃは、リム中心線Ｏに対して外周側に偏芯（オフセット）して配置されている。
【００３４】
さらに、上下端側に位置する芯金部１８Ａ、１８Ｂ及び左右端側に位置する芯金部１８Ｃはいずれも半円形状を成しているが、上下端側の芯金部１８Ａ、１８Ｂの断面積の方が、左右端側の芯金部１８Ｃの断面積よりも小さく設定されている。
【００３５】
なお、図１にはリム１２の上下左右といった代表的な部分の芯金１８の構成のみが図示されているが、上下左右の間の部分は徐々に位置及び断面積が変化する徐変形状とされている。
【００３６】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
本実施形態に係るステアリングホイール構造では、ステアリングホイール１０の静止状態においてリム１２の上下端側に位置する芯金部１８Ａ、１８Ｂをリム中心線Ｏに対して内周側に偏芯させて配置すると共に、左右端側に位置する芯金部１８Ｃをリム中心線Ｏに対して外周側に偏芯させて配置させたので、ステアリングホイール１０の周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも抑制することができる。
【００３８】
すなわち、ステアリングホイール１０の周方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイール１０の回転軸回りの等価的な質量を大きくする必要がある。この等価的な質量はステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントで表せるので、ステアリングホイール１０の周方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩA（図３参照）を大きくしてやればよいことになる。
【００３９】
一方、ステアリングホイール１０の上下方向の振動を抑制するためには、一般にカウルステアリング系の上下共振周波数を高くしてやる必要がある。そのためには、ステアリングホイール１０の等価的な質量を小さくする必要がある。この等価的な質量はステアリングホイール１０の車両左右軸回りの慣性モーメントの影響を受けるので、ステアリングホイール１０の上下方向の振動を抑制するためには、ステアリングホイール１０の車両左右軸回りの慣性モーメントＩw（図３参照）を小さくしてやればよいことになる。
【００４０】
上記解決原理を踏まえて、本実施形態では、ステアリングホイール１０の静止状態においてリム１２の上下端側に位置する芯金部１８Ａ、１８Ｂをリム中心線Ｏに対して内周側に偏芯させて配置すると共に、左右端側に位置する芯金部１８Ｃのリム中心線Ｏに対して外周側に偏芯させて配置させたので、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩAについては、上下端側の芯金部１８Ａ、１８Ｂのモーメントアーム長は相対的に短くなるものの、左右端側の芯金部１８Ｃのモーメントアーム長が相対的に長くなるため、全体としては大きくすることができる。また、車両左右軸回りの慣性モーメントＩwについては、上下端側の芯金部１８Ａ、１８Ｂのモーメントアーム長が短くなるため全体としても小さくなる。
【００４１】
よって、本実施形態によれば、芯金１８の半径方向の位置関係の観点から、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩAの向上とステアリングホイール１０の車両左右軸回りの慣性モーメントＩwの低下の両立を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係るステアリングホイール構造では、ステアリングホイール１０の静止状態において、リム１２の上下端側に位置する芯金部１８Ａ、１８Ｂの断面積をリム１２の左右端側に位置する芯金部１８Ｃの断面積よりも相対的に小さくしたので、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩAについては、上下端側の芯金部１８Ａ、１８Ｂの断面積は相対的に小さくなるものの、左右端側の芯金部１８Ｃの断面積が相対的に大きくなるため、全体としては大きくすることができる。また、車両左右軸回りの慣性モーメントＩwについては、上下端側の芯金部１８Ａ、１８Ｂの断面積が小さくなるため全体としても小さくなる。
【００４３】
よって、本実施形態によれば、芯金１８の断面積（質量）の観点から、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩAの向上とステアリングホイール１０の車両左右軸回りの慣性モーメントＩwの低下の両立を図ることができる。
【００４４】
なお、図３には、ステアリングホイール１０の慣性モーメントを三軸で表現しているので、上下方向軸回りの慣性モーメントＩHについても付記してある。
【００４５】
上記より、本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、ステアリングホイール１０の回転軸回りの慣性モーメントＩAの向上とステアリングホイール１０の車両左右軸回りの慣性モーメントＩwの低下の両立を相対的な位置関係及び相対的な断面積関係の双方の観点から図ることができ、その結果、ステアリングホイール１０の周方向の振動及び上下方向の振動のいずれも非常に効果的に抑制することができる。さらに、前記振動を抑制することができるため、乗員のステアリングホイール１０の操作の快適性を向上させることができる。
【００４６】
しかも、本実施形態に係るステアリングホイール構造によれば、芯金１８の配置や断面積を上下左右で相対的に変更するという構成なので、何ら部品点数が増加することもなく、このため低コストな構成で振動抑制を実現することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態に係るステアリングホイール構造では、芯金１８の断面形状を半円形状とし、リム１２の外形形状に合わせたので、効率的に重量効果を得ることができる。
【００４８】
（本実施形態の補足説明）
なお、上述した本実施形態では、芯金１８の径方向の位置関係と断面積の大小関係の双方を具備した構成について説明したが、いずれか一方のみについて採用したとしても、それなりの効果は得られる。
【００４９】
例えば、図４に示される例では、リム３０に埋設される芯金３２の上下端側に位置する芯金部３２Ａ、３２Ｂについてはリム中心線Ｏよりも内周側に偏芯させて配置されており、又左右端側に位置する芯金部３２Ｃについてはリム中心線Ｏよりも外周側に配置されているが、断面積自体はリム３０の全周に亘って均一とされている。この例によっても、図１に示される実施形態の構成要件の半分は充足するので、ある程度の振動抑制効果は得られる。なお、この例が請求項１記載の本発明の一実施形態に相当する。
【００５０】
また、例えば、図５に示される例では、リム４０に埋設される芯金４２の上下端側に位置する芯金部４２Ａ、４２Ｂについては断面積（質量）が小さく設定されており、又左右端側に位置する芯金部４２Ｃについては断面積（質量）が大きく設定されているが、各芯金部４２Ａ〜４２Ｃ自体はリム中心線Ｏから偏芯していない構造となっている。この例によっても、図１に示される実施形態の構成要件の半分は充足するので、ある程度の振動抑制効果は得られる。なお、この例が請求項２記載の本発明の一実施形態に相当する。
【００５１】
さらに、上述した本実施形態では、芯金１８、３２、４２を中実断面形状としたが、これに限らず、中空断面形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係るステアリングホイール構造の要部を示す断面図であり、（Ａ）は図２のＡ‐Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図２のＢ‐Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図２のＣ‐Ｃ線に沿う断面図である。
【図２】本実施形態に係るステアリングホイールの正面図である。
【図３】本実施形態に係るステアリングホイールの斜視図である。
【図４】変形例に係る図１に対応する要部断面図である。
【図５】別の変形例に係る図１に対応する要部断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０      ステアリングホイール
１２      リム
１８      芯金
１８Ａ      芯金部
１８Ｂ      芯金部
１８Ｃ      芯金部
２０      被覆部
３０      リム
３２      芯金
３２Ａ      芯金部
３２Ｂ      芯金部
３２Ｃ      芯金部
４０      リム
４２      芯金
４２Ａ      芯金部
４２Ｂ      芯金部
４２Ｃ      芯金部
【図１】
2006137288.tif 000003
【図２】
2006137288.tif 000004
【図３】
2006137288.tif 000005
【図４】
2006137288.tif 000006
【図５】
2006137288.tif 000007